시차가 있는 수위표 이미지의 상관분석을 통한 수면측정기법 (A Water Surface Detection Method by Correlation Analysis of Watermark Images with Time Interval)

서지정보

· 발행기관 : 한국산학기술학회
· 수록지 정보 : 한국산학기술학회논문지 / 14권 / 1호 / 470 ~ 477페이지
· 저자명 : 서명배, 이찬주, 김동구

초록

본 논문은 목자판과 수면이 포함된 시차가 있는 연속적인 두 영상을 이용하여 수면위치를 탐색하는 방법과 그 적용성을 평가한 결과를 기술한다. 수위표 상단으로부터 특정 크기의 직사각형 검사영역을 설정하고 짧은 시차를 가진 두 영상의 동일한 위치의 검사영역에 대해 상관계수를 산정한다. 이렇게 함으로써 물의 흐름으로 픽셀 농도가 변화하는 수역과 픽셀 농도가 고정되어 있는 육역을 구분한다. 제안한 기법을 검증하기 위해 실험실에서 촬영한 사진을 분석하였다. 분석결과 검사영역의 크기에 따라 상관계수 특성이 달라짐을 확인하였으며, 검사영역이 수위표 전체 폭에 걸쳐 있는 경우에 상관계수에 따른 수면특성이 뚜렷이 나타나 제안된 기법이 수면을 찾는데 활용될 수 있음을 확인하였다. 또한 시차가 있는 두 영상의 상관분석을 통한 수위측정방법을 통해 기존 영상수위계의 오염된 영상에서 오차범위가 10~42cm 발생했던 것을 2.6cm 이내로 줄일 수 있었다. 이 방법은 기존 영상수위계의 방법을 보완하여 수위 측정 성능을 높이는데 활용될 수 있을 것이다.

영어초록

The aim of this study is to suggest a detection method of water surface location and its evaluation results of application for same vertical position in two successive images with time interval including both staff gauge and water surface. A specific rectangular inspection area is defined from the top of watermark and then the correlation coefficients for the inspection area of the same position of two images with short time interval is calculated. Accordingly, it is possible to identify differences between changing area and fixed area of pixel density by the water flow. The photographs taken in the laboratory were analyzed in order to validate the proposed technique. As the result of the experiment, it is identified that characteristic of correlation coefficients depends on the size of the inspection area. In the case that the inspection area is within the entire width of the watermark, water surface characteristic according to correlation coefficients is clearly noticeable. Thus, it is identified that the proposed technique can be utilized to search water surfaces. Besides, using corelation analysis of two images with time interval, it is identified that error range between 10 and 42cm was reduced in the level of 2.6cm or less in the contaminated photo of existing image stage gauge. Therefore, it is expected that the suggested method can be utilized to enhance image stage gauge performance improving the previous water surface detection method.

참고자료

· 없음